专利名称：圆筒型二次电池及其制造方法
技术领域：
本发明涉及镍-氢蓄电池、镍-镉蓄电池等二次电池，尤其是涉及在从涡旋状电极组的上部延伸出的一个极的芯体上焊接上部集电体，且该上部集电体经由集电引线与封口体连接的圆筒型二次电池及其制造方法，该涡旋状电极组通过将正极板和负极板以在之间设置有隔板的状态卷绕成涡旋状而形成，该封口体对圆筒状的金属制外装罐的开口部进行密封。
背景技术：
通常，在将隔板夹设在正极板与负极板之间并将它们卷绕成涡旋状后，在正极板及负极板的端部连接集电体而形成电极体，将该电极体收纳在金属制外装罐中而将从正极集电体延伸的引导部焊接在封口体上，之后，通过将封口体隔着密封片安装在外装罐的开口部而进行密闭，从而构成镍-氢蓄电池、镍-镉蓄电池等圆筒型二次电池。此种圆筒型二次电池使用于 HEV (Hybrid Electric Vehicles)或 PEV (Pure Electric Vehicles)等机动车的用途中时，要求高输出，因此需要极力减少电池的内部电阻。因此，例如在专利文献1(日本特开2006-331993号公报)中提出了用于减少电池的内部电阻的方法。在该专利文献1所提出的内部电阻的减少化方法中，通过圆锥台形状的集电引线将正极集电体与封口体之间焊接连接。通过使用此种圆锥台形状的集电引线， 能够缩短正极集电体与封口体之间的集电路径，因此能够减少内部电阻。然而，如图13所示，上述专利文献1所提出的集电引线60具有板状的头顶部61、 从该头顶部61的外周以向斜下方扩展的方式延伸的侧壁部62，且在该侧壁部62的下端的外周具有凸缘部63，狭缝64沿周向隔开间隔地从下端沿纵向形成于侧壁部62及凸缘部 63。由此，在未图示的封口体和正极集电体的加压时，通过形成于侧壁部62及凸缘部 63的狭缝64和狭缝64夹着的侧壁部62以向外侧扩展的方式弯曲的结构，而能够吸收高度并保持适度的接点压力(接触点的压力)。专利文献1 日本特开2006-331993号公报在上述专利文献1所提出的集电引线60中，为了形成集电引线60与未图示的正极集电体(上部集电体)的焊接点，在凸缘部63的由狭缝64和狭缝64夹着的部分上设置焊接用突起(凸出突起)63a。而且，为了形成头顶部61与封口体的焊接点而在头顶部61 的中心开口 61a的周围设置焊接用突起(凸出突起)61b。并且，通过所述焊接用突起(凸出突起)61b及焊接用突起(凸出突起)63a进行凸焊。因此，集电引线60的头顶部61与封口体的连接仅成为基于设置在头顶部61上的焊接用突起(凸出突起)61b的焊接点。这种情况下，由于所述焊接用突起(凸出突起)61b 形成在由头顶部61的有限的平面上，因此用于配置焊接用突起(凸出突起)61b的个数存在极限。因此，成为基于所述受限的个数的焊接用突起(凸出突起)61b进行的点连接，所以电池的内部电阻升高而发生输出损失，从而产生无法提供高输出的圆筒型二次电池的问
这种情况下，通过增加集电引线的板厚，能够减少集电引线的电阻，但若增加集电引线的板厚，则集电引线的机械强度会过大。因此，在封口体的与集电引线的焊接时及封口时会产生难以压溃集电引线的问题。由此，电池整体高度产生不均，因而产生无法再维持原来的集电引线的功能的新问题。
发明内容
因此，本发明鉴于上述问题点而作出，其目的在于提供一种使用集电性优良的集电引线而减少内部电阻且输出特性优良的圆筒型二次电池。本发明的圆筒型二次电池在从涡旋状电极组的上部延伸出的一个极的芯体上焊接上部集电体，且该上部集电体经由集电引线与封口体连接，通过将正极板和负极板以在之间设置有隔板的状态卷绕成涡旋状而形成，该封口体对圆筒状的金属制外装罐的开口部进行密封。并且，为了实现上述目的，圆筒型二次电池的特征在于，集电引线通过金属板的冲压加工形成，且具备形成为与上部集电体的外形形状大致相同的形状而与该上部集电体焊接的平面部；从该平面部弯曲而突出形成为大致拱状并与封口体焊接的头顶部，在头顶部的中心部形成有中心开口，在该中心开口的周围形成有从该头顶部朝向封口体突出的多个焊接用突起(凸出突起)，该多个焊接用突起(凸出突起)成为与封口体的焊接点，并且头顶部通过来自所述封口体的按压力引起的变形而与在封口体的下表面形成的凸部的角部进行面接触。如此，若头顶部通过来自封口体的按压力引起的变形而与封口体的下表面形成的凸部的角部进行面接触，则除了由多个焊接用突起(凸出突起)构成的与封口体的焊接点之外，还增加了基于面接触的与封口体的接触，因此从集电引线向封口体的集电效率提高， 从而能够提供内部电阻减少而输出特性优良的圆筒型二次电池。这种情况下，也可以在封口体的下表面形成的凸部上形成从该凸部朝头顶部的中心开口的周围突出的多个焊接用突起(凸出突起)，而使所述多个焊接用突起(凸出突起)成为与头顶部的焊接点。另外，若在头顶部的包含中心部的区域上形成有上侧平面部，在该上侧平面部与头顶部的倾斜区域的交界部，上侧平面部与头顶部的倾斜区域所成的内部侧角Rl设定为152°以上且165°以下(152°彡Rl彡165° )，则由于电池的封口时的按压力容易使集电引线变形，因此能够抑制按压力引起的电池罐的罐底的变形或封口体的变形。因此，上侧平面部与头顶部的倾斜区域所成的内部侧角Rl优选为152°以上且165°以下 (152° 彡 Rl 彡 165° )。另外，若在平面部与头顶部的倾斜区域的交界部，平面部与头顶部的倾斜区域所成的外部侧角R2设定为90°以上且115°以下(90° ^ R2 ^ 115° )，则由于电池的封口时的按压力容易使集电引线变形，因此能够抑制按压力引起的电池罐的罐底的变形或封口体的变形。因此，平面部与头顶部的倾斜区域所成的外部侧角R2优选为90°以上且115° 以下(90°彡R2彡115° )。在此，若形成在封口体的下表面上的凸部的直径为Dl且头顶部向平面部的连接根部的直径为D2时，具有D2>D1的关系，则由于电池的封口时的按压力，使形成在封口体
6下表面的凸部以咬入拱状的头顶部的方式发生变形，因此能够使头顶部与形成在封口体下表面的凸部的角部进行面接触。这种情况下，若等间隔地形成有多个狭缝，且该多个狭缝从在头顶部的中心部形成的中心开口离开而朝向平面部呈放射状地形成，则由于电池的封口时的按压力容易使拱状的头顶部变形，因此能够增加此种集电引线的板厚。由此，能够形成进一步低电阻的集电引线。另外，若在上部集电体的中心部形成有中心开口，且通过翻边加工形成有在该中心开口开口并从中心开口朝向周围部配置成放射状的多个内部侧狭缝、在该上部集电体的外部开口而朝向中心开口配置成放射状的多个外部侧狭缝，并且在两所述狭缝的端部形成的翻边与从涡旋状电极组的上部延伸出的一个极的芯体焊接，则与一方的电极的芯体的焊接点在从涡旋状电极组的中心部至外周部均等地形成。由此，能够提供一种减少内部电阻且输出特性优良的圆筒形二次电池。这种情况下，若外部侧狭缝的形成个数与内部侧狭缝的形成个数的比率为2 1， 则能够弥补伴随在涡旋状电极组的外周部的与在一方的电极端部露出的芯体的焊接点间的距离扩大所引起的集电性的下降，因此能得到集电性提高且内部电阻减少的圆筒形二次电池。并且，若在上部集电体的外周部形成有半圆状的翻边孔，并且该半圆状的翻边孔的翻边与从涡旋状电极组的上部延伸出的一个极的芯体焊接，则在涡旋状电极组的外周部的焊接点增大而集电性进一步提高。需要说明的是，若在上部集电体上形成的外部侧狭缝的侧壁的前端部形成有倒角部，则能够防止制造时的上部集电体卡住等，从而提高处理性而提高制造效率。而且，若在与上部集电体焊接的平面部的外周部上的、与形成在该上部集电体的外周部上的多个半圆状的翻边孔一致的位置上形成有与该半圆状的翻边孔相同形状的半圆状的开孔，则容易进行将该集电引线配置于集电体时的定位，并能得到极高的定位精度，因此能够提供一种高品质且高可靠性的圆筒型二次电池。这种情况下，为了制造此种圆筒型二次电池，具备如下工序即可，这些工序为在从涡旋状电极组的上部延伸出的一个极的芯体上焊接上部集电体的集电体焊接工序；将集电引线焊接到上部集电体的集电引线焊接工序，该集电引线通过金属板的冲压加工形成且包括平面部和头顶部，该平面部形成为与上部集电体的外形形状大致相同的形状，该头顶部从该平面部弯曲而突出形成为大致拱状，并且在其中心部形成有中心开口且在该中心开口的周围形成有从该头顶部朝向封口体突出的多个焊接用突起(凸出突起)；将在上部集电体上焊接有集电引线的电极组收容到圆筒状的金属制外装罐内之后，向该罐内注入电解液的电解液注入工序；在注入有电解液的外装罐的开口部配置在下表面形成有凸起的封口体，使该封口体与集电引线的头顶部抵接而对多个焊接用突起(凸出突起)与形成在封口体的下表面的凸部的接触部进行焊接，并且，以使形成在封口体的下表面的凸部的角部与头顶部进行面接触的方式按压封口体的封口体焊接工序。需要说明的是，也可以在从在封口体的下表面形成的凸部上形成从该凸部朝向头顶部的中心开口的周围突出的多个焊接用突起(凸出突起)，而对所述多个焊接用突起(凸出突起)与头顶部的接触部进行焊接。发明效果在本发明中，由于从集电引线向封口体的集电效率提高，因此能够提供一种内部电阻减少且输出特性优良的圆筒型二次电池。
图1是表示本发明的一实施例的集电引线的图，图1 (a)是示意性地表示通过冲压成型而形成的集电引线的主视图，图1(b)是图1(a)的A方向的侧视图。图2是表示本发明的一实施例的上部集电体的图，图2 (a)是示意性地表示通过冲压成型而形成的上部集电体的主视图，图2(b)是示意性地表示在图2(a)所示的上部集电体的上方焊接有图1(a)所示的集电引线的状态的主视图。图3是表示封口体与集电引线的尺寸关系的图，图3 (a)是示意性地表示封口体的局部剖切的侧视图，图3(b)是示意性地表示集电引线的局部剖切的侧视图，图3(c)是放大表示图3(b)的A部的剖视图，图3(d)是放大表示图3(b)的B部的剖视图，图3(e)是示意性地表示变形例的封口体的局部剖切的侧视图。图4是示意性地表示在电极组的上方焊接有图2(a)所示的上部集电体且在该上部集电体的上方焊接有图1(a)所示的集电引线而收容在外装罐内，在外装罐的开口部安装有图3(a)所示的封口体，且通过封口体按压集电引线而进行密闭的状态的局部剖切的侧视图。图5是表示本发明的第一变形例的上部集电体的图，图5(a)是其主视图，图5 (b) 是从箭头方向观察到的图5(a)的A部的放大侧视图。图6是表示本发明的第二变形例的上部集电体的图。图7是表示本发明的第三变形例的上部集电体的图。图8是表示本发明的第四变形例的上部集电体的图。图9是表示本发明的第五变形例的上部集电体的图。图10是表示本发明的第一变形例的集电引线的图。图11是表示本发明的第二变形例的集电引线的图。图12是表示在涡旋状电极组的上部电极端部露出的芯体与上部集电体的焊接点 (累计焊接点数)的关系的图形。图13是示意性地表示现有例的集电引线的立体图。
符号说明
10实施例的集电引线
11环状的平面部
Ila圆形状的开孔
lib第一焊接用突起(凸出突起)
Ilc半圆形状的开孔
12拱状的头顶部
12a中心开口
12b狭缝
12c第二焊接用突起(凸出突起)
12d平面部与头顶部的连接根部
12e上侧平面部
20实施例的上部集电体(正极集电体)
21中心开口22圆形状的翻边孔23 狭缝M半圆形状的翻边孔20a变形例1的上部集电体(正极集电体)21a 中心开口22a内部侧狭缝23a外部侧狭缝2 半圆形状的翻边孔20b变形例2的上部集电体(正极集电体)21b 中心开口22b内部侧狭缝2 外部侧狭缝24b半圆形状的翻边孔20c变形例3的上部集电体(正极集电体)21c 中心开口23c外部侧狭缝24c半圆形状的翻边孔20d变形例4的上部集电体(正极集电体)21d 中心开口23d外部侧狭缝24d半圆形状的翻边孔20e变形例5的上部集电体(正极集电体)21e 中心开口23e外部侧狭缝23f连通狭缝24e半圆形状的翻边孔30a电极组31镍正极板31a芯体露出部32氢吸附合金负极板33 隔板35外装罐35a环状凹部35b 开口端缘36 封口体36a 封口板36a-l 凸部36b正极盖
36c 阀板36d 弹簧37绝缘密封件38变形例的封口体38a 封口板38a-l 凸部38a-2焊接用突起(凸出突起)38b正极盖38c 阀板38d 弹簧40变形例1的集电引线41环状的平面部41a圆形状的开孔41b第一焊接用突起(凸出突起)41c半圆形状的开孔42拱状的头顶部42a 中心开口4 狭缝42c第二焊接用突起(凸出突起)42d平面部与头顶部的连接根部50变形例2的的集电引线51环状的平面部51a圆形状的开孔51b第一焊接用突起(凸出突起)51c半圆形状的开孔52拱状的头顶部52a 中心开口5 狭缝52c第二焊接用突起(凸出突起)52d平面部与头顶部的连接根部
具体实施例方式以下，基于图1 图4说明本发明的圆筒型二次电池的一实施方式。这种情况下， 对使用镍-氢蓄电池作为圆筒型二次电池的情况进行说明，但本发明并不局限于此，而在不变更其宗旨的范围内能够适当变更实施。1.集电引线(正极集电引线)(1)实施例本实施例的集电引线(该情况为正极用集电引线)10通过以使实施了镀镍的钢板 (这种情况为厚度0. 3mm的钢板)成为规定的拱状的形状的方式进行冲压加工而形成。并且，如图1(a)所示，具备焊接于后述的上部集电体(该情况为正极集电体)20的形成为大致环状的平面部11 ；从该平面部11弯曲而突出形成为大致拱状并焊接在后述的封口体 36 (参照图3、4)上的头顶部12。在此，在形成为大致环状的平面部11的大致中心线的圆周上且与在后述的上部集电体20上形成的圆形的翻边孔22 —致的位置上形成与翻边孔22相同形状的开孔(圆形状的开孔)11a。而且，在形成为大致环状的平面部11的大致中心线的圆周上且未配置开孔Ila的位置上，大致等间隔地焊接于上部集电体20的第一焊接用突起(凸出突起)lib 朝向上部集电体20(在图1(a)、图2(b)中从纸面的表面朝向背面)突出形成。而且，在平面部11的外周部的与在上部集电体20的外周部上形成的半圆形状的翻边孔M —致的位置上形成有与翻边孔M相同形状的开孔(半圆形状的开孔)11c。这种情况下，若在与上部集电体20上形成的翻边孔22 —致的位置上形成有相同形状的开孔1 la，则该开孔1 Ia与翻边孔22连通而起到电解液的注液口的作用。由此，在将集电引线10焊接于上部集电体20之后将电解液注入到外装罐内时，电解液容易通过所述开孔Ila和翻边孔22向电极组内浸透。另外，若第一焊接用突起(凸出突起)lib在平面部11的大致中心线的圆周上大致等间隔地突出形成，则从上部集电体20均等地向集电引线10集电。而且，若在与上部集电体20的外周部上形成的半圆形状的翻边孔M —致的位置上形成相同形状的开孔11c， 则容易进行将该集电引线10向上部集电体20配置时的定位，并且能得到极高的定位精度。 而且，通过设置半圆形状的翻边孔对，外周部上的焊接点增大而集电性提高。另一方面，多个狭缝12b在头顶部12上以从中心开口 1 离开规定的距离量的位置为起点，以从与平面部11的连接部离开规定的距离量的位置为终点，并朝向平面部11呈放射状地等间隔形成。而且，在头顶部12的成为顶点的中心部形成有中心开口 12a，且焊接于封口体36的封口板36a上的多个第二焊接用突起(凸出突起)12c在该中心开口 1 的周围大致等间隔地朝向封口体36(在图1(a)、图2(b)中从纸面的背面朝向表面)突出形成。在此，如后所述，在封口板36a的中心部形成向下方突出的凸部36a_l，如图3 (a)、 (b)所示，在该凸部36a-l的直径为Dl且头顶部12的与平面部11的连接根部12d的直径为D2时，以具有D2 > Dl的关系的方式形成连接根部12d。由此，由于电池的封口时的来自封口体36的按压力，形成在封口体36下表面的凸部36a-l以咬入拱状的头顶部12的方式发生变形。由此，如图4所示，能够使头顶部12与形成在封口体36下表面的凸部36a-l的角部进行面接触。这种情况下，由于多个狭缝12b从头顶部12的中心开口 1 离开而朝向平面部11 呈放射状地等间隔形成，因此由于电池的封口时的来自封口体36的按压力容易使拱状的头顶部12发生变形。因此，能够增加集电引线10的板厚，从而能够形成低电阻的集电引线 10。而且，在头顶部12的中心开口 1 的周围形成有朝向封口体36突出的多个第二焊接用突起(凸出突起)12c，所述多个第二焊接用突起(凸出突起)12c成为与封口体36的焊接点，因此从集电引线10向封口体36均等地集电。另外，在头顶部12的包含中心部的区域上形成有上侧平面部12e，在该上侧平面部12e与头顶部12的倾斜区域的交界部上，上侧平面部1 与头顶部12的倾斜区域所成的内部侧角Rl (参照图3(c))设定为152°以上且165°以下(152°彡Rl彡165° )。这是因为，已知当上侧平面部1 与头顶部12的倾斜区域所成的内部侧角Rl设定为152°以上且165°以下(152°彡Rl彡165° )时，通过电池的封口时的按压力容易使集电引线10 变形。在此，若集电引线10容易变形，则能够抑制按压力引起的外装罐35(参照图4)的罐底的变形或封口体36 (参照图4)的变形。进而，在平面部11与头顶部12的倾斜区域的交界部，将平面部11与头顶部12的倾斜区域所成的外部侧角R2设定为90°以上且115°以下(90° ^ R2 ^ 115° )。这是因为，已知当将平面部11与头顶部12的倾斜区域所成的外部侧角R2(参照图3(d))设定为90°以上且115°以下(90°115° )时，通过电池的封口时的按压力也容易使集电引线10变形。根据以上情况，当将上侧平面部与头顶部的倾斜区域所成的内部侧角Rl设定为 152°以上且165°以下(152°彡Rl彡165° )并将平面部11与头顶部12的倾斜区域所成的外部侧角R2设定为90°以上且115°以下(90°115° )时，集电引线10更容易变形，能够进一步抑制按压力引起的外装罐35 (参照图4)的罐底的变形或封口体36 (参照图4)的变形。(2)比较例(现有例)另一方面，如图13所示，比较例(现有例)的集电引线60通过对实施了镀镍的钢板(该情况为厚度0.3mm的钢板)进行了冲压加工而成。并且，具备板状的头顶部61和以从该头顶部61的外周以向斜下方扩展的方式延伸的侧壁部62。并且，在侧壁部62的下端的外周具备凸缘部63，在所述侧壁部62及凸缘部63上，狭缝64沿周向隔开间隔地从下端沿纵向形成。这种情况下，在头顶部61的中心部设置有中心开口 61a，并且在该中心开口 61a 的周围形成有多个第二焊接用突起(凸出突起)61b，所述多个第二焊接用突起(凸出突起)61b为了成为向底面焊接时的焊接点而朝封口体(在图13中从纸面的背面朝向表面) 突出。而且，为了形成与正极集电体(上部集电体)的焊接点，在凸缘部63的由狭缝64和狭缝64夹持的部分上，朝向正极集电体(上部集电体)(在图13中从纸面的表面朝向背面) 设置第一焊接用突起(凸出突起)63a。并且，通过所述第二焊接用突起(凸出突起)61b及第一焊接用突起(凸出突起)63a进行凸出焊接。2.圆筒型二次电池(1)涡旋状电极组首先，在由冲孔金属(punching metal)形成的极板芯体的表面形成镍烧结多孔体后，通过化学浸渍法，使以氢氧化镍为主体的活性物质浸渍在该镍烧结多孔体的多孔内。接下来，在使其干燥后，轧制成规定的厚度，并切断成规定的尺寸而制作镍正极板31。在此，在镍正极板31的宽度方向的一方的端部(图4中的上部)形成有极板芯体露出的芯体露出部 31a。而且，在由冲孔金属形成的极板芯体的表面涂敷以氢吸附合金为主体的糊状负极活性物质，在其干燥后，轧制成规定的厚度，并切断成规定的尺寸而制作氢吸附合金负极板 32。在此，在氢吸附合金负极板32的宽度方向的一方的端部(未图示)形成有极板芯体露出的芯体露出部(未图示)。接下来，如图4所示，在所述镍正极板31与氢吸附合金负极板32之间夹设隔板33并卷绕成涡旋状而制作涡旋状电极组30a。需要说明的是，在该涡旋状电极组30a的高度方向的一方的端部(图4中的上部)突出有芯体露出部31a，且在另一方的端部(未图示)突出有芯体露出部(未图示)。(2)正极集电体及负极集电体如图2(a)所示，正极集电体(该情况为上部集电体)20形成为大致圆形(最大直径为30mm)，在中心部形成有焊接电极插入用的中心开口 21，并且从该中心开口 21的周围朝向端部形成有多个翻边孔(例如直径为2mm，翻边高度为0. 4mm，翻边厚度为0. Imm) 22。 而且，为了减少无效的焊接电流并增大有效的焊接电流，在正极集电体20的外周部形成有朝向端缘开口的一对狭缝23和两对半圆形状的翻边孔24。需要说明的是，虽然负极集电体(该情况为下部集电体)未图示，但与上述的正极集电体20为大致同样的结构，因此省略其详细说明。(3)镍-氢蓄电池接下来，基于图4说明使用上述的结构的涡旋状电极组30a、正极集电体20、负极集电体、上述的集电引线10(60)来制作成为圆筒型二次电池的镍-氢蓄电池的例子。首先，在向涡旋状电极组30a的下端面露出的氢吸附合金负极板32的芯体露出部 (未图示)上焊接负极集电体。而且，在向涡旋状电极组30a的上端面露出的镍正极板31 的芯体露出部31a上焊接正极集电体20而形成电极体。然后，在涡旋状电极组30a的上端部焊接的正极集电体20的上方配置集电引线 10(60)之后，将焊接电极压抵到第一凸出突起llb(63a)的上表面部，而将集电引线10 (60) 点焊在正极集电体20上。由此，形成在集电引线10(60)的环状的平面部11或凸缘部63 上的第一凸出突起llb、63a成为焊接点，集电引线10(60)焊接在正极集电体20上。然后，将在正极集电体20上焊接有集电引线10(60)的涡旋状电极组30a收纳到在铁上实施了镀镍而形成的有底筒状的外装罐(底面的外表面成为负极外部端子)35内。 然后，将焊接电极插入到在涡旋状电极组30a的中心部形成的空间部中，将焊接在氢吸附合金负极板32上的负极集电体点焊在外装罐35的内底面。由此，将负极集电体焊接在外装罐35的内底面。接下来，将绝缘环(未图示)插入到外装罐35的上部内周侧，在外装罐35的上部外周侧实施开槽加工而在绝缘环的上端部形成环状凹部35a。然后，在外装罐35内注入7N 的由氢氧化钾(KOH)水溶液构成的碱性电解液。然后，在该集电引线1(K40)的上方配置封口体36。在此，如图3所示，封口体36包括封口板36a和正极盖(正极外部端子)36b，在该正极盖36b内具备由阀板36c和弹簧36d构成的阀体，因此封口板36a的中心部形成有向下方突出的凸部36a-l。而且，在封口体36的中央形成有抽气孔，并且在其周缘预先嵌合有绝缘密封件37。接下来，在封口体36的上部和外装罐35的下部配置一对焊接电极，然后，实施了使所述一对焊接电极间负载2X 106N/m2的压力并施加24V的电压，并且使3kA的焊接电流流过15msec的时间量的通电处理。由此，在集电引线10 (60)的头顶部12(61)上形成的第二焊接用突起(凸出突起)12c (61b)成为焊接点，而将封口体36焊接在集电引线10(60) 上。然后，将外装罐35的开口端缘35b向内方凿密而进行封口，从而得到图4所示的6. OAh 的镍-氢蓄电池A(使用了集电引线10)及6. OAh的镍-氢蓄电池B(使用了集电引线60)。
这种情况下，在电池A中，如图4所示，由于封口时的按压力，在封口体36的封口板36a的下表面形成的凸部36a-l以咬入拱状的头顶部12的方式发生变形。由此，能够使头顶部12与形成在封口体36的下表面上的凸部36a-l的角部进行面接触。(5)评价试验对于如上所述制作的各电池A、B，反复进行10次的充放电循环，而进行了电池的活性化，该充放电循环为在25°C的温度气氛中，以lit的充电电流充电至SOC的120%，在休止1小时后，在25°C的温度气氛中，以lit的放电电流放电至电池电压成为0. 9V。然后， 对各电池A、B进行了如下的放电性评价试验在各电池A、B中各使用20单体，在25°C的温度气氛中，以lit的充电电流充电至电池容量的50%后，在开路状态下放置一小时后，到最大200A为止地以在各步骤之间加入30分钟的休止的方式反复进行10秒钟的充放电，求出根据各10秒放电时电压和各放电电流值通过最小二乘法求出的直线到达0. 9V时的电流值 (放电输出)。在得到的第10秒的放电输出中，以电池B的第10秒的放电输出为100，并将电池A的第10秒的放电输出作为与其的比率(第10秒的放电输出比)求出时，得到下述的表1所示的结果。[表1]
权利要求
1.一种圆筒型二次电池，在从涡旋状电极组的上部延伸出的一个极的芯体上焊接有上部集电体，且该上部集电体经由集电引线与封口体连接，该涡旋状电极组通过将正极板和负极板以在之间设置有隔板的状态卷绕成涡旋状而形成，该封口体对圆筒状的金属制外装罐的开口部进行密封，所述圆筒型二次电池的特征在于，所述集电引线通过金属板的冲压加工形成，且具备形成为与所述上部集电体的外形形状大致相同的形状而与该上部集电体焊接的平面部；从该平面部弯曲而突出形成为大致拱状并与所述封口体焊接的头顶部，在所述头顶部的中心部形成有中心开口，在该中心开口的周围形成有从该头顶部朝向所述封口体突出的多个焊接用突起，该多个焊接用突起成为与所述封口体的焊接点，并且所述头顶部通过来自所述封口体的按压力引起的变形而与在所述封口体的下表面形成的凸部的角部进行面接触。
2.一种圆筒型二次电池，在从涡旋状电极组的上部延伸出的一个极的芯体上焊接有上部集电体，且该上部集电体经由集电引线与封口体连接，该涡旋状电极组通过将正极板和负极板以在之间设置有隔板的状态卷绕成涡旋状而形成，该封口体对圆筒状的金属制外装罐的开口部进行密封，所述圆筒型二次电池的特征在于，所述集电引线通过金属板的冲压加工形成，且具备形成为与所述上部集电体的外形形状大致相同的形状而与该上部集电体焊接的平面部；从该平面部弯曲而突出形成为大致拱状且与所述封口体焊接的头顶部，在所述头顶部的中心部形成有中心开口，并且所述封口体在下表面形成有凸部且形成有从该凸部朝向所述头顶部的中心开口的周围突出的多个焊接用突起，该多个焊接用突起成为与所述头顶部的焊接点，并且所述头顶部通过来自所述封口体的按压力引起的变形而与在所述封口体的下表面形成的凸部的角部进行面接触。
3.根据权利要求1或2所述的圆筒型二次电池，其特征在于，在所述头顶部的包括中心部的区域形成有上侧平面部，在该上侧平面部与所述头顶部的倾斜区域的交界部，该上侧平面部与所述头顶部的倾斜区域所成的内部侧角Rl为152° 以上且 165° 以下，S卩，152° ^ Rl ^ 165°。
4.根据权利要求1或2所述的圆筒型二次电池，其特征在于，在所述平面部与所述头顶部的倾斜区域的交界部，所述平面部与所述头顶部的倾斜区域所成的外部侧角R2为90°以上且115°以下，S卩，90° < R2 < 115°。
5.根据权利要求1或2所述的圆筒型二次电池，其特征在于，在形成于所述封口体的下表面的凸部的直径为Dl且所述头顶部向所述平面部连接的连接根部的直径为D2时，具有D2 > Dl的关系。
6.根据权利要求1或2所述的圆筒型二次电池，其特征在于，在所述上部集电体的中心部形成有中心开口，且通过翻边加工形成有在该中心开口开口并从中心开口朝向周围部配置成放射状的多个内部侧狭缝、在该上部集电体的外部开口而朝向所述中心开口配置成放射状的多个外部侧狭缝，并且在两所述狭缝的端部形成的翻边与从所述涡旋状电极组的上部延伸出的一个极的芯体焊接。
7.根据权利要求6所述的圆筒型二次电池，其特征在于，所述外部侧狭缝的形成个数与所述内部侧狭缝的形成个数的比率为2 1。
8.根据权利要求1 7中任一项所述的圆筒型二次电池，其特征在于，在所述上部集电体的外周部形成有半圆状的翻边孔，并且该半圆状的翻边与从所述涡旋状电极组的上部延伸出的一个极的芯体焊接。
9.根据权利要求8所述的圆筒型二次电池，其特征在于，在形成于所述上部集电体上的外部侧狭缝的侧壁的前端部形成有倒角部。
10.根据权利要求1或2所述的圆筒型二次电池，其特征在于，等间隔地形成有多个狭缝，该多个狭缝从在所述集电引线的所述头顶部的中心部形成的中心开口离开而朝向所述平面部呈放射状地形成。
11.根据权利要求1或2所述的圆筒型二次电池，其特征在于，在与所述上部集电体焊接的所述集电引线的平面部的外周部上的、与形成在该上部集电体的外周部上的多个半圆状的翻边孔一致的位置上形成有与该翻边孔相同形状的半圆状的开孔。
12.—种圆筒型二次电池的制造方法，所述圆筒型二次电池在从涡旋状电极组的上部延伸出的一个极的芯体上焊接有上部集电体，且该上部集电体经由集电引线与封口体连接，该涡旋状电极组通过将正极板和负极板以在之间设置有隔板的状态卷绕成涡旋状而形成，该封口体对圆筒状的金属制外装罐的开口部进行密封，所述圆筒型二次电池的制造方法的特征在于，包括在从所述涡旋状电极组的上部延伸出的一个极的芯体上焊接上部集电体的集电体焊接工序；将集电引线焊接到所述上部集电体的集电引线焊接工序，该集电引线通过金属板的冲压加工形成且包括平面部和头顶部，该平面部形成为与所述上部集电体的外形形状大致相同的形状，该头顶部从该平面部弯曲而突出形成为大致拱状，并且在其中心部形成有中心开口且在该中心开口的周围形成有从该头顶部朝向所述封口体突出的多个焊接用突起；将在所述上部集电体上焊接有所述集电引线的电极组收容到圆筒状的金属制外装罐内之后，向该罐内注入电解液的电解液注入工序；在注入有所述电解液的外装罐的开口部配置在下表面形成有凸起的封口体，使该凸部与所述头顶部抵接而对所述多个焊接用突起与所述凸部的接触部进行焊接，并且，以使所述凸部的角部与所述头顶部进行面接触的方式按压所述封口体的封口体焊接工序。
13.—种圆筒型二次电池的制造方法，所述圆筒型二次电池在从涡旋状电极组的上部延伸出的一个极的芯体上焊接有上部集电体，且该上部集电体经由集电引线与封口体连接，该涡旋状电极组通过将正极板和负极板以在之间设置有隔板的状态卷绕成涡旋状而形成，该封口体对圆筒状的金属制外装罐的开口部进行密封，所述圆筒型二次电池的制造方法的特征在于，包括在从所述涡旋状电极组的上部延伸出的一个极的芯体上焊接上部集电体的集电体焊接工序；将集电引线焊接到所述上部集电体的集电引线焊接工序，该集电引线通过金属板的冲压加工形成且包括平面部和头顶部，该平面部形成为与所述上部集电体的外形形状大致相同的形状，该头顶部从该平面部弯曲而突出形成为大致拱状且在其中心部形成有中心开 Π ；将在所述上部集电体上焊接有所述集电引线的电极组收容到圆筒状的金属制外装罐内之后，向该罐内注入电解液的电解液注入工序；在注入有所述电解液的外装罐的开口部配置封口体，该封口体在下表面形成有凸部且形成有从该凸部朝向所述头顶部的中心开口的周围突出的多个焊接用突起，对形成在所述凸部上的所述多个焊接用突起与所述头顶部的接触部进行焊接，并且，以使所述凸部的角部与所述头顶部进行面接触的方式按压所述封口体的封口体焊接工序。
全文摘要
本发明提供一种使用集电性优良的集电引线而减少内部电阻且输出特性优良的圆筒型二次电池。本发明的圆筒型二次电池在焊接于电极组上部的集电体上焊接集电引线(10)，集电引线(10)与对外装罐的开口部进行密封的封口体进行焊接。并且，集电引线(10)具备形成为与集电体的外径大致同径且与集电体焊接的平面部(11)、从平面部(11)弯曲而突出形成为大致拱状并与封口体焊接的头顶部(12)。在头顶部的中心部形成有中心开口(12a)而在其周围形成有朝向封口体突出的多个焊接用突起(12c)，该焊接用突起(12c)成为与封口体的焊接点，并且头顶部(12)通过来自封口体的按压力引起的变形而与在封口体的下表面形成的凸部的角部进行面接触。
文档编号H01M10/04GK102195072SQ20111007281
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月17日 优先权日2010年3月18日
发明者北冈和洋, 山下龙, 杉井裕政, 松井雄, 筱原祐二, 西田晶, 赤穗笃俊, 越智诚 申请人:三洋电机株式会社